谢歆昕 综述 陈旺生,陈锋,李建军 审校
(南华大学附属海南省人民医院放射科,海南 海口 570311)
EV71病毒感染手足口病合并神经系统损害的MRI研究进展
谢歆昕 综述 陈旺生,陈锋,李建军 审校
(南华大学附属海南省人民医院放射科,海南 海口 570311)
手足口病(HFMD)是由多种肠道病毒引起的传染性疾病,好发于学龄前儿童。其主要传播途径为消化道、呼吸道以及密切接触;主要临床表现为发热,口腔和四肢末端的斑丘疹、疱疹,重者可引起多种神经系统并发症,如脑干脑炎、无菌性脑膜炎、急性驰缓性麻痹(AFP)等,致残率和病死率高。因此,早期诊断手足口病并发神经系统损害,制定治疗方案以及治疗效果的评估对降低重症手足口病病死率、致残率具有重要意义,而磁共振(MRI)是目前监测HFMD并发神经系统损害的有效手段。本文就手足口病并神经系统损害的MRI研究进展做一简要综述。
手足口病;肠道病毒;神经系统损害;磁共振成像
手足口病是儿童常见传染病[1],引发手足口病的肠道病毒包括含柯萨奇病毒A16型(CoxA16)及肠道病毒71型(EV71)在内的20多种类型,以前两种最常见。而EV71具有噬神经性[2],其组成中一种含神经细胞粘附分子的结构蛋白(VP1)容易与神经组织中某些蛋白结合[3]。重症手足口病并神经系统损害多由EV71感染引起,致残率和病死率高[4-5]。近年来EV71病毒在国内已引起了数次爆发流行,海南是该病毒感染的高发区域[1]。
EV71确切的发病和神经损害机制仍不清楚。李鹏等[6]通过免疫组织化学方法检测EV71感染小鼠的EV71抗原,结果显示,感染后数小时可在消化道小肠检测到,1~2 d的时间能依次在胸段、颈段及腰段脊髓检测到,约3 d能在脑干检测到,表明病毒能在体内大量复制,传播速度很快,这能部分解释为什么临床上EV71感染性脑脊髓炎的病情进展凶险。有学者[7]认为EV71侵入中枢神经系统的途径可能是“脊髓前角细胞-皮质脊髓束-大脑皮层运动区-网状结构-脑干”,即通过周围运动神经元通路的逆向轴浆运输。重症患儿的病理切片具有一致性,均表现出脑水肿和神经元坏死或凋亡,神经元严重受损,并可见颗粒变性、嗜神经现象和卫星现象。而EV71感染的证据为EV71病毒或EV71抗原可在受累的神经元中检测到[8]。此外,Wang等[9]和Lum等[10]对多例尸检发现脊髓灰质、脑干、丘脑下部、齿状核以及大脑的运动皮层为其中枢系统的主要炎症分布区域,脑实质的炎症反应有血管周袖套样改变、噬神经细胞现象、胶质结节等。近来研究表明EV71是通过与受体结合进入细胞的,目前发现的特异性受体有多种,而与中枢神经系统致病关系密切的是清道夫受体B2(SCARB2)[11]。SCARB2的转基因细胞可以通过将人SCARB2基因整合入NTH3T3小鼠成纤维细胞获得。Lin等[12]用EV71感染RD细胞,Vero细胞以及3T3-SCARB2细胞,发现EV71衣壳蛋白的表达程度在3T3-SCARB2细胞中最高,从而证明了SCARB2转基因细胞对EV71的高度易感性。林佩欣等[13]用EV71感染Vero细胞,发现其是在细胞质而非细胞核中增殖,可导致线粒体损伤、空泡化并崩解,继而导致细胞水肿并死亡。说明EV71的靶标是线粒体,但损伤的机制尚不明了。
MRI检查是诊断手足口病合并神经系统损害难以替代的方法,可观察病变的部位、范围及程度,并监测其进展和转归。
MRI信号与组织的理化特征息息相关,T2WI的信号高低取决于脑组织水分的含量多少。DWI的信号高低与水分子的弥散速率成反比,T2FLAIR序列可抑制脑脊液信号,反映结合水含量的高低。在手足口病并发脑炎的急性期,发生的是细胞毒性水肿,水分含量未变,但水分子的扩散速率减慢,T1WI、T2WI序列对其显示不敏感,T1WI与T2WI均为低信号,DWI表现为高信号;随着时间演变,细胞毒性水肿发展为血管源性水肿,水分子弥散速率增加,DWI信号减低,T2WI信号增高,T1WI仍为低信号[14-15]。由于T2FLAIR反映的是结合水含量的高低,对血管源性水肿及细胞毒性水肿均较敏感,所以对于手足口病脑炎的早期检出率高,尤其是小病灶与近皮层的病灶[16]。手足口病脑炎较易累及脑干[17-20],由于颅底骨质及气体的影响,DWI序列受不均匀磁场及不同组织间信号强度差异的干扰,导致病变弥散受限不明显时,发生在脑干病变容易漏诊[21],对于其他位置的病灶,DWI仍属于较敏感的序列。
因此,对于临床怀疑手足口病有神经系统受累时,及时做MRI检查,包括T1WI、T2WI、T2FLAIR以及DWI序列扫描,以提高病变的早期检出率,对于早期诊断及制定治疗方案有着重要的意义。值得注意的是,并非所有表现为脑炎的患儿在MRI上都有阳性发现,这类患儿可归类于无菌性脑膜炎,其发生的间接证据为硬膜下腔增宽、脑膜强化及脑积水等征象[22]。
以影像学表现进行分型有助于对预后的判断。有学者研究[20]发现手足口病并发脑干脑炎时,病灶边界模糊或清晰二者预后有明显的差异,边界模糊型的预后明显较好。分析原因主要有:不同时期的MRI表现不同,病灶边界模糊提示尚属早期,及时发现早期治疗导致了较好的预后;病毒种类及毒株的多样性,患者的不同体质。据分析统计,EV71感染所致脑干脑炎,单部位病灶患者的预后优于多病灶或合并AFP的患者[23];EV71感染所致的AFP,下胸-腰段脊髓病变者预后优于颈段或全段脊髓病变者,单纯脊髓病变者预后优于合并脑干病变者。
手足口病合并神经系统损害确切的发病机制尚不明了,缺乏早期特异性诊断手段。现代医学纳米材料和分子探针发展突发猛进,利用纳米材料作为介质,结合先进的磁共振成像和分子生物学技术,为探索手足口病并发神经系统损害机制提供了全新的研究方法和手段。通过构建EV71特异性MR分子探针,可望为早期诊断、早期干预治疗提供新思路和新方法。
综上所述,诊断手足口病合并神经系统损害的敏感性最高的影像学检查方法,对早期诊断以及制定、调整临床治疗方案有重要的意义,根据影像学表现进行分型有助于对预后的判断。
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MRI findings of enterovirus 71-infected hand,foot and mouth disease complicated with neurological impairment.
XIE Xin-xin,CHEN Wang-sheng,CHEN Feng,LI Jian-jun.Department of Radiology,People's Hospital of Hainan Province,the Affiliated Hospital of University of South China,Haikou 570311,Hainan,CHINA
Hand,foot and mouth disease(HFMD)is an infectious disease caused by multiple enterovirus, which mostly happens in preschool children,and is mainly transmitted by routes of digestive tract,respiratory tract and close contact.The major clinical manifestations include fever,rash in mouth and extremities,herpes,and various neurological complications in severe cases,such as encephalitis in brain stem,aseptic meningitis,acute flaccid paralysis (AFP),which result in high morbidity and mortality.Therefore,to diagnose HFMD with neurological complications earlier,to establish a treatment plan,and to assess the therapeutic effect are significant for reducing the mortality and morbidity.MRI is nowadays an effective method to investigate HFMD with neurological complications.The research progress of MRI regarding HFMD complicated with neurological impairment were reviewed as follows.
Hand,foot and mouth disease(HFMD);Enterovirus;Neurological impairment;Magnetic resonance imaging(MRI)
R729
A
1003—6350(2016)17—2818—02
10.3969/j.issn.1003-6350.2016.17.022
2015-12-16)
国家自然科学基金(编号:81460272)
李建军。E-mail:cjr.lijianjun@vip.163.com